[發明專利]一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動結構

在審

• 申請號: 202211582638.1
• 申請日: 2022-12-08
• 公開（公告）號: CN115848612A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王繼明;姚遠;楊萬里;黨鐵紅;董明
• 申請（專利權）人: 上海沃蘭特航空技術有限責任公司
• 主分類號: B64C3/36
• 分類號: B64C3/36;B64C3/50;B64C3/52;B64C3/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動結構，包括仿生鷹翼翼梢小翼，所述仿生鷹翼翼梢小翼安裝于機翼翼梢端部，所述仿生鷹翼翼梢小翼包括低阻翼尖過渡段和羽翼，所述低阻翼尖過渡段連接機翼翼梢端部，所述羽翼連接低阻翼尖過渡段，所述羽翼呈彎曲上反結構，所述低阻翼尖過渡段的根部弦長設為W1，梢部弦長設為W2，其中W2/W1控制在0.6～1。本結構提供的仿生鷹翼翼梢小翼可以降低巡航時的誘導阻力，增加全機升阻比，提升飛機的航程及增加飛機的有效載荷。

技術領域

本發明涉及航空技術領域，具體涉及一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動結構。

背景技術

eVTOL(Electric Vertical Takeoff and Landing)電動垂直起降飛行器開發吸引了包括航空航天企業、汽車行業、運輸行業、政府、軍方以及學術界的廣泛關注。eVTOL未來潛在應用涉及城市客運、區域客運、貨運、個人飛行器、緊急醫療服務等多種場景模式。

eVTOL飛行器相比其它交通工具，更適合未來的出行生態，無論是產業基礎還是技術基礎，eVTOL都更具備成為下一代城市空中交通工具的潛力，且作為一種新型的中短途空中交通工具，eVTOL還具有安全性高、噪音低、制造成本低、運營成本低等優勢。

eVTOL的垂直升降，一般是通過提供垂直升力的多旋翼實現。多旋翼具有垂直起降和懸停等功能，對地形依賴性不高，具有較好的靈活性，但其最大前飛速度受到諸多限制；如果飛行器僅靠垂直螺旋槳提供升力和推力，效率較低；固定翼飛機具有較高的前飛速度，但對地形要求很高，場地建設和維護成本較高，因此結合多旋翼和固定翼的優點，提高垂直起降飛行器的升阻比進而提高航程成為氣動研究的熱點。

飛機的空氣動力學設計對飛機的經濟性能至關重要。對于電動垂直起降飛機，要求飛機具有更高的效率，從氣動上來說就是要具有更大的升阻比(飛機升力與阻力的比值)。影響升阻比的因素有很多，比如機翼表面的層流情況、機翼翼型及平面參數等。

運輸類飛機在巡航飛行時飛機的能耗直接正比于阻力，因此氣動減阻對提升飛機續航性能，降低運行成本具有重大意義。飛機巡航飛行時氣動阻力中約60％～65％％為零升阻力，約35％～40％為誘導阻力，其中前者主要由飛機浸潤面積和流線性決定，在一定技術水平下難以進一步降低。后者主要體現為機翼翼尖渦導致的能量損失，通過機翼翼尖外形的優化設計減弱翼尖渦流，可以顯著降低誘導阻力。現有電動垂直起降飛機翼梢裝置一般較多采用較為簡單的低阻翼尖裝置，由于翼梢典型的三維效應，使得下翼面流動翻過上翼面卷起翼梢渦，較強的翼梢渦使得誘導阻力較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動結構，以解決背景技術中提到的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動結構，包括仿生鷹翼翼梢小翼，所述仿生鷹翼翼梢小翼安裝于機翼翼梢端部，所述仿生鷹翼翼梢小翼包括低阻翼尖過渡段和羽翼，所述低阻翼尖過渡段連接機翼翼梢端部，所述羽翼連接低阻翼尖過渡段，所述羽翼呈彎曲上反結構，所述低阻翼尖過渡段的根部弦長設為W1，梢部弦長設為W2，其中W2/W1控制在0.6～1。

優選地，所述羽翼根部弦長設為C1，梢部弦長設為C2，羽翼梢跟比C2/C1控制在0.3～1。

優選地，所述羽翼包括羽翼前、羽翼中及羽翼后，所述羽翼前、羽翼中及羽翼后錯位分布。

優選地，所述羽翼前、羽翼中及羽翼后的上反角沿氣流方向呈逐漸遞減趨勢。

優選地，所述羽翼前、羽翼中及羽翼后的羽翼展長沿氣流方向分布呈遞增趨勢。

優選地，所述羽翼的梢部弦線相比于根部弦線呈負扭轉狀態，且扭轉角控制在-3°～0°。

本發明的技術效果和優點：本結構提供的仿生鷹翼翼梢小翼可以降低巡航時的誘導阻力，增加全機升阻比，提升飛機的航程及增加飛機的有效載荷。

附圖說明